30 de agosto de 2016
Para investigar abordagens de fabricação simples para várias necessidades de ensaio, criamos um sistema de canais de absorção de fluidos feito de material de algodão. Este dispositivo foi usado para estabelecer uma plataforma de detecção múltipla e resolver problemas de contaminação que comumente afetam dispositivos biomédicos baseados em fluxo lateral, para urinálise clínica de nitrito, proteína total e urobilinogênio.
O objetivo geral deste protocolo é fabricar um dispositivo analítico a partir de um material de fácil obtenção, o algodão, para usar em sua análise. A principal vantagem dessa técnica é que o dispositivo é fácil de fabricar. É muito barato, pode ser usado para vários ensaios e é rápido de montar.
O método analítico com o dispositivo é sensível à detecção de contaminação de amostras e reações. Demonstrando o procedimento estará Shang-Chi Lin, que foi fundamental para inovar o método. Comece preparando os dispositivos de tiras de teste.
Primeiro, determine a hidrofobicidade do algodão de limpeza para as tiras de teste usando uma medição de ângulo de contato padrão com gotículas de água deionizada. Em seguida, comece a fabricar o dispositivo analítico à base de algodão cortando o algodão de limpeza em pedaços de 5,5 centímetros por um centímetro. Use um cortador de papel.
O próximo passo é fazer conjuntos de três furos de 0,5 centímetros de diâmetro em uma folha de filme de laminação. Faça os furos em fileiras com um centímetro entre os furos. Cada conjunto de furos faz uma tira de teste e até 36 tiras podem ser encaixadas em uma folha padrão de filme de laminação.
Em seguida, coloque o algodão de limpeza entre a folha de filme de laminação perfurada e uma folha de filme de laminação não perfurada. Em seguida, use um laminador padrão para embalar o dispositivo. Agora, corte dispositivos individuais de tiras de teste de 5,5 por um centímetro do conjunto.
Para fazer curvas padrão de três soluções de teste, são necessárias 48 tiras. Em cada área de teste, use uma lâmina afiada para fazer um pequeno canal do centro de cada área de teste até a camada hidrofílica do dispositivo longitudinal. Tenha cuidado para cortar apenas a metade do dispositivo.
Agora, insira discos de papel para cromatografia de meio centímetro de diâmetro em cada um dos três orifícios. O filme de laminação deve ter um pequeno lábio sob o qual as bordas da almofada possam ser dobradas. Para uma tira de urinálise, cubra as almofadas de ensaio de nitrito com solução indicadora de nitrito.
Cubra a almofada do ensaio de proteína com solução indicadora BSA. E cubra a almofada de ensaio de urobilinogênio com indicador de urobilinogênio. Deixe as tiras secarem completamente em temperatura ambiente antes de prosseguir.
Para cada padrão preparado, mergulhe a extremidade absorvente de um dispositivo preparado na solução-padrão por dez segundos. Cada tira deve absorver de 200 a 300 microlitros de solução. Preparar três tiras de ensaio para cada concentração-padrão a ensaiar.
Aguarde dez minutos para que a reação colorimétrica seja concluída à temperatura ambiente. Agora, escaneie os dispositivos para analisar a cor de cada bloco de teste. Use um scanner de mesa no modo RGB e a 600 dpi.
Analise a imagem digitalizada usando um software padrão, como o ImageJ. Depois de abrir os arquivos de imagem digitalizados, selecione a imagem nos comandos do menu e selecione Tipo para converter imagens RGB em tons de cinza de 8 bits. Em seguida, use a ferramenta oval na barra de ferramentas para selecionar a área analítica do painel de teste.
Em seguida, selecione Analisar nos comandos de menu e selecione Medir para analisar a intensidade da cor. A partir dos resultados da intensidade média, faça as curvas padrão para os ensaios. Nesse caso, ajuste a curva padrão para o ensaio de nitrito usando um modelo quadrático e ajuste as curvas padrão para proteína total e urobilinogênio usando modelos de regressão linear.
Na interface hidrofóbica do dispositivo fabricado, o ângulo de contato no algodão externo foi medido em 127 graus, mais ou menos 5 graus. Usando os dispositivos, curvas padrão foram feitas para estabelecer os limites de detecções para cada ensaio. Para nitritos, o limite de detecção foi de 0,147 milimolar.
Para a albumina de soro bovino, a solução teste de proteína, o limite de detecção foi de 3,7 micromolar. Para o urobilinogênio, o limite de detecção foi de 4,9 miligramas por litro. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como fabricar dispositivos de diagnóstico de algodão com a hidrofobicidade da camada externa que ajuda a evitar a contaminação.
Uma vez dominada, essa técnica pode ser feita em uma ou duas horas, se for executada corretamente. Ao tentar este procedimento, é importante determinar a hidrofobicidade da camada externa do algodão de limpeza por medição do ângulo de contato.
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Este estudo apresenta um sistema de canal absorvente de fluidos feito de material de algodão, projetado para múltiplas aplicações de ensaios. O dispositivo aborda problemas de contaminação prevalentes em dispositivos biomédicos baseados em fluxo lateral, particularmente para análise de urina clínica.
This cotton-based analytical device offers a low-cost, rapidly deployable solution for multi-analyte detection in resource-constrained settings. By leveraging the natural absorptive and hydrophobic properties of cellulose fibers, the platform enables contamination-resistant lateral flow assays for clinical urinalysis. Its simplicity and scalability support early-stage biomarker screening and assay development workflows in biopharma R&D.
The device fits within early discovery to preclinical workflows by providing a rapid, low-barrier method for urine-based analyte quantification, supporting go/no-go decisions in lead identification.